在城市给水系统优化调度中若干关键问题的研究

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1、太原理工大学硕士学位论文在城市给水系统优化调度中若干关键问题的研究姓名：于庆江申请学位级别：硕士专业：市政工程指导教师：崔建国20040501太原理工大学硕士研究生学位论文y620068在城市给水系统优化调度中若干关键问题的研究摘要随着国内城市化进程的加快，给水系统作为城市最重要的基础设施之一，规模日渐庞大，管网结构也随之复杂起来，给水系统优化调度与管理亟待提上议事日程。在给水系统优化调度与管理中，建模无疑是其核心内容。但由于我国特殊的国情，建模并不能解决我国给水系统目前存在的所有问题，原因之一是管

2、网布置不尽合理。因此，须在理论与实践经验的指导下，对现行给水管网进行必要的调整。在管网调整的基础上，再进行建模，这是解决现有给水系统所面临问题的有效方法。基于此，本论文主要包括以下几个方面的内容：一、给水系统宏观模型研究以目前三种宏观模型(不受比例负荷限制的宏观模型、时段宏观模型和理论一经验模型)为出发点，讨论了上述三种模型的优缺点，根据目前我国给水系统的现状，研究了比较太原理工^学硕士研究生学位论文切合我国实际情况的时段宏观模型和理论一经验模型，重点提出了理论一经验模型的改进方法；同时在宏观模型的

3、基础上，对事故状态宏观模型的建模方法进行了研究，为不同状态下的绘水系统优化调度提供依据。二、给水系统微观模型研究讨论了建立给水系统微观模型的方法。主要是对建立微观模型所需的状态和参数进行了研究，提出了管段管径、管段摩阻系数和阀门摩阻系数的模拟方法。重点是对阀门开启度与管网节点水压变化之闰的关系进行了研究，并推导出阀门开启度与节点水压之间关系的灵敏度方程。在给水系统优化调度中，为调节阀门开启度提供理论依据。三、给水系统优化调度方法研究目前的给水系统优化调度模型包括水量预测模型、优化调度模型和宏观模型三

4、方面的内容。在水量预测模型中，重点对时间序列预测方法，包括各种常用的时间序列预测模型和模型优选进行了研究。优化调度模型中包括直接优化调度模型、多目标直接优化调度模型和二级优化调度模型。实际上，每种调度模型有太原理工大学硕士研究生学位论文其适用范围，在这一部分中，对各种模型的优缺点及模型的择优进行了研究。四、给水管网合理布置和测压点布置方法研究针对我国现状管网的不合理布置，提出了基于节点压力变化为基础(包括敷设年代较久的旧管网和新敷设管网)的分区方法。该方法的提出，不仅使给水系统优化调度成为可能，而且

5、为测压点优化布置提供理论根据。五、给水管网漏损量控制模型研究压力控制法是减少供水管网水量损失的最有效方法。在对管网系统漏损原因分析的基础上，重点提出了以调节节点压力为基础的管网漏损量控制模型，并对模型的算法进行了简要分析。主要创新点：一、基于现状给水管网布置的不合理性提出了以节点压力变化为核心的给水管网分区方法：二、泵站的优化调度仅能在满足管网最不利点水压的前提下使能耗最低，无法解决管网局部水压太高的问题，而调节阀门开启度是解决这一问题的有效途径。本内容探讨了影太原理工大学硕士研究生学位论文响阀门阻

6、力系数的相关因素，研究了阀门阻力系数的模拟方法，在此基础上，提出了阀门开启度与节点压力变化之间的灵敏度方程。三、建立了管网系统漏损量控制模型。在研究影响管网漏损量因素的基础上，提出了以管网系统漏损量最小为目标函数，修正管网节点连续性方程、节点压力变化灵敏度方程和管网最不利点水头等为约束条件的优化模型。关键词：给水系统，宏观模型，微观模型，Nf-J管理，管网分区，漏损量控制模型太原理工大学硕士研究生学位论文STUDYONSOMEKEYPROBLEMSINTHEOPTIMALDISPATCHoFCITY

7、WATERSUPPLYSYSTEMABSTRACTAstheurbanizingprocessisacceleratinginchina，thesizeofwatersupplysystem，whichisoneoftheimportantinfrastructures，becomeslargerandlarger．Itisimperativeforthewatersupplysystemtotakemeasuresofoptimaldispatchandregulation．Inthecourse

8、ofoptimaldispatch，however,duetotherealsituationinChina，modelcreationcannotsolveallproblemsthewatersupplysystemisfacedwith．Theirrationalityofwatersupplysystemlayoutisthemostimportantreason．So，itisnecessarytoadjusttheexistingnetworklayout